新一代磁性編碼器是取代光學(xué)系統(tǒng)的成熟產(chǎn)品

新一代磁性編碼器是取代光學(xué)系統(tǒng)的成熟產(chǎn)品

自磁絕對(duì)編碼器問(wèn)世以來(lái)，其穩(wěn)定且易于集成的特性已成為光學(xué)編碼器的替代品。然而，磁性絕對(duì)編碼器還不能集成光學(xué)編碼器的精度和動(dòng)態(tài)分析特性。POSITAL基于一種新型磁傳感器生產(chǎn)的磁旋轉(zhuǎn)編碼器首次實(shí)現(xiàn)了光學(xué)系統(tǒng)的性能特征。采用該技術(shù)的第一代絕對(duì)和增量編碼器現(xiàn)已上市，POSITAL正在不斷開發(fā)該產(chǎn)品系列的進(jìn)一步產(chǎn)品。

光學(xué)和磁測(cè)量原理的比較

光學(xué)編碼器對(duì)玻璃或塑料光盤上的角進(jìn)行編碼。它使用帶有備用電池的電子計(jì)數(shù)器或連接到齒輪組的多個(gè)碼盤來(lái)測(cè)量多圈轉(zhuǎn)數(shù)。但電池壽命有限，且含有有害物質(zhì)，而齒輪箱占用更多空間，不可擴(kuò)展，而且價(jià)格昂貴。代碼盤的穩(wěn)定性也不高。它們也容易受到灰塵的影響（例如在環(huán)境空氣中），這會(huì)影響光學(xué)編碼器的可讀性和測(cè)量質(zhì)量。此外，光學(xué)系統(tǒng)容易受潮和冷凝。光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器被認(rèn)為是高質(zhì)量的，并在大量應(yīng)用中反復(fù)證明了其準(zhǔn)確性——但光學(xué)滑套式旋轉(zhuǎn)編碼器的發(fā)展?jié)摿σ呀?jīng)耗盡。相比之下，具有相同分辨率的磁編碼器非常緊湊，只需要一個(gè)永久磁鐵來(lái)操作磁編碼器中的Wiegand和Hall傳感器。磁編碼器的所有組件，包括通信接口，都安裝在一個(gè)小型電路板上。其主要部件是牢固安裝在磁性編碼器上的傳感器系統(tǒng)，并根據(jù)永磁體磁場(chǎng)的方向確定軸的角度位置。自單圈磁編碼器問(wèn)世以來(lái)，2005年推出的多圈磁編碼器提供了工業(yè)解決方案。磁編碼器使用基于威根效應(yīng)的能量收集系統(tǒng)從旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中提取所需的能量。因此，即使外部電源被切斷，這種類型的磁性編碼器也可以將檢測(cè)到的轉(zhuǎn)數(shù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。磁性編碼器不需要電池或齒輪組，因此：免維護(hù)、耐用、抗振動(dòng)和沖擊，即使在惡劣環(huán)境條件下也非常耐用。


過(guò)去有限的適用場(chǎng)合

磁性編碼器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)械行業(yè)和海上作業(yè)。通過(guò)這種類型的操作，用戶可以充分利用磁性旋轉(zhuǎn)編碼器的防潮性和高機(jī)械強(qiáng)度。然而，如果用戶目前愿意使用磁性編碼器，由于其穩(wěn)定性強(qiáng)、外形緊湊等優(yōu)點(diǎn)，需要降低對(duì)精度和動(dòng)態(tài)分析的要求。市場(chǎng)上的磁性編碼器的延遲通常在600μs到1 ms之間。


技術(shù)飛躍

POSITAL的新一代IXARC編碼器用于確定實(shí)際位置，無(wú)需等待時(shí)間，幾乎沒有時(shí)基誤差。它將信號(hào)處理功能從傳感器“卸載”到微處理器，從而提高產(chǎn)品性能。帶有集成霍爾傳感器的傳統(tǒng)磁鐵系統(tǒng)現(xiàn)在可以生成和處理信號(hào)?；魻杺鞲衅髯畛跏菫槠嚬I(yè)中要求相對(duì)較低的任務(wù)而開發(fā)的，而不是為自動(dòng)化應(yīng)用而開發(fā)的。然而，這項(xiàng)技術(shù)的潛力還有待探索。POSITAL使用的霍爾傳感器只能產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)，然后由外殼中的32位微處理器進(jìn)行處理。微處理器功能強(qiáng)大，可以處理各種類型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。將新一代編碼器推向市場(chǎng)的主要挑戰(zhàn)是開發(fā)同時(shí)滿足用戶對(duì)高精度和動(dòng)態(tài)分析要求的信號(hào)處理軟件。POSITAL的開發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了廣泛的測(cè)試和模擬，使該公司的磁編碼器能夠以每16位分辨率（<0.1°）傳輸12位，延遲僅為幾微秒。與上一代編碼器相比，新一代編碼器還配備霍爾傳感器和集成信號(hào)處理系統(tǒng)，分辨率和精度提高了4倍，延遲降低了100倍。這項(xiàng)技術(shù)的飛躍為用戶提供了新的解決方案，尤其是針對(duì)那些需要強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)高效且緊湊的解決方案的用戶。磁鐵系統(tǒng)甚至可以與電機(jī)反饋一起工作。

產(chǎn)品范圍廣泛

低成本、耐用且每轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)高達(dá)16384個(gè)，正磁增量編碼器正在不斷開發(fā)其編碼器產(chǎn)品組合。本公司生產(chǎn)的所有型號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器都配有各種機(jī)械附件可供選擇，為不同場(chǎng)合提供合適的機(jī)械附件：各種直徑的空心盲軸和實(shí)心軸，各種法蘭和閥體尺寸。用戶可以選擇鋼、不銹鋼（V4A、V2A）和鋁外殼。新一代增量式編碼器還配備了不同型號(hào)，以滿足不同惡劣環(huán)境的要求（高軸負(fù)載，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP69K，抗沖擊性強(qiáng)）。不同場(chǎng)合的磁性旋轉(zhuǎn)編碼器也配備了不同的通信接口。磁增量編碼器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，相關(guān)軟件提供了對(duì)信號(hào)處理的完全控制——這取決于用戶的具體要求，當(dāng)改變參數(shù)（如旋轉(zhuǎn)方向、脈沖數(shù)、零脈沖位置、滯后或?yàn)V波器設(shè)置）時(shí)，無(wú)需花錢添加硬件。此外，通過(guò)POSITAL公司網(wǎng)站上的新產(chǎn)品搜索，世界各地的任何人都可以輕松找到POSITAL公司生產(chǎn)的所有滑套編碼器（目前超過(guò)50000種不同型號(hào)）。


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